(57)【要約】【課題】  浮遊容量により流れる交流電流を無視して、感光体に流れる交流帯電電流を正確に検出できるようにする。【解決手段】  電源回路３４は、ＤＣ出力制御回路３１で直流を、ＡＣ出力制御回路３２で交流を生成し、これらを重畳して帯電装置２１にバイアス電圧として供給する。ＡＣ電流検出回路３３は、感光体ドラム２５のＧＮＤを流れる電流を検出する。そして、この検出値に基づいて演算を行って、ＡＣ出力制御回路３２で生成する交流電圧の値を求める。【選択図】    図４
2006146051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流と直流の重畳バイアス電圧で感光体上を帯電する帯電装置を備えている電子写真方式の画像形成装置において、
前記感光体のＧＮＤを流れる電流を検出する電流検出回路と、
この検出値に基づいて本画像形成装置で所定の制御を行う制御手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記検出値に基づいて前記重畳バイアス電圧の交流分の値を求める演算手段と、
この値を記憶する記憶手段と、
をさらに備え、
前記制御手段は、前記帯電を行う際には前記交流分が前記記憶手段で記憶された値となるように前記制御を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記演算手段は、前記重畳バイアス電圧の交流分がＡのときとＢのときの前記検出値がそれぞれａとｂであったときに、交流帯電電流Ｘを流したい場合の交流帯電電圧Ｙを、
Ｙ＝Ａ＋（Ｘ−ａ）÷{（ａ−ｂ）／（Ａ−Ｂ）}
により求める、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流と直流の重畳バイアス電圧で感光体上を帯電する帯電装置を備えている電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置における帯電装置で交流と直流の重畳バイアス電圧を出力する技術については、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３０２８１４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電子写真技術では、感光体ドラムは、その回転の過程で帯電装置による所定の極性、電位の一様な帯電処理を受け、次いで露光装置による像露光を受ける。これにより、感光体ドラム面に静電潜像が形成される。
【０００５】
帯電装置としては、ローラ型、ブレード型などの帯電部材を用いて感光体ドラム表面に帯電を行なう接触帯電方式が広く採用されている。帯電バイアス電圧は直流電圧のみでも良いが、一般的に直流電圧に対して交流電圧を重畳印加した電圧の出力がなされる。この帯電方法は、感光体ドラム上を均一帯電するのに優れており、直流電圧に対して交流電圧を重畳印加することによって感光体ドラム上の局所的な電位ムラが解消され、感光体ドラム表面の帯電電位Ｖｄは、直流印加電圧値Ｖｄｃに均一に収束する。
【０００６】
ただし、この方式は、直流成分のみを帯電バイアス電圧として印加する場合に比べ、感光体ドラムに対する放電量が増えるために、感光体表面にＮＯｘ等の不純物が付着するフィルミングが発生しやすくなる。
【０００７】
そして、これをクリーニング装置で除去するため、感光体ドラム表面が摩耗することによって削れるなどの表面劣化が促進されやすいという傾向があり、これに対処するため、帯電バイアス電圧の交流ピーク間電圧Ｖｐｐをできるだけ小さく抑え、帯電装置の帯電ローラが感光体ドラムに対して過剰に放電することを防ぐ必要がある。
【０００８】
また、交流ピーク間電圧Ｖｐｐと、感光体ドラムに対する放電量との関係は、感光体ドラム表面の感光層の膜厚や、使用環境などによって異なるため、常に一定ではない。例えば、帯電装置に同じピーク間電圧Ｖｐｐを印加しても、低温、低湿環境では、帯電装置のインピーダンスが上昇するので感光体ドラムに対する放電量が少なく、逆にインピーダンスが低下する高温多湿環境では感光体ドラムに対する放電量が多い。
【０００９】
また、使用環境が同じであっても、使用に伴って感光体ドラム表面が摩耗により削られてしまうと、初期使用時に比べて感光体ドラム表面のインピーダンスが低下するので感光体ドラムに対する放電量が多くなる。
【００１０】
このため、ある交流帯電電圧を出力したときに、その使用状況下における交流帯電電流を検出し、その交流帯電電流の必要電流を出力するような制御を行っている（特許文献１を参照）。
【００１１】
しかしながら、交流帯電電圧は高電圧となる為、感光体ドラムに対して交流帯電電流の全てが流れ込むことはなく、帯電出力の経路及び経路周辺の浮遊容量を経由して流れることになる。そして、前述のように交流帯電電流を検出する技術では、この浮遊容量を介した交流電流と感光体ドラムに流れる交流電流の合計した交流帯電電流を現実には検出しており、感光体ドラムを流れる正しい電流を検出することはできず、よって、正確な制御を行なうことができないという不具合があった。
【００１２】
本発明の目的は、浮遊容量により流れる交流電流を無視して、感光体に流れる交流帯電電流を正確に検出できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、交流と直流の重畳バイアス電圧で感光体上を帯電する帯電装置を備えている電子写真方式の画像形成装置において、前記感光体のＧＮＤを流れる電流を検出する電流検出回路と、この検出値に基づいて本画像形成装置で所定の制御を行う制御手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、感光体のＧＮＤを流れる電流を検出するので、浮遊容量により流れる交流電流を無視することができ、より正確に感光体に流れる交流帯電電流を検出して、従来に比べてより正確な制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、発明を実施するための最良の一形態について説明する。
【００１６】
図１は、画像形成装置の感光体回りの装置構成を示す概念図であり、図２は、本実施形態の画像形成装置の制御系のブロック図である。
【００１７】
この画像形成装置１では、まず、感光体ドラム２５の回転過程において、感光体ドラム２５に帯電装置２１が所定の極性・電位の一様な帯電処理を行なう。次いで書込部１３は、レーザーダイオードにより、感光体ドラムにレーザ光を照射し、感光体ドラム２５に像露光を行なう。これにより感光体ドラム表面に静電潜像が形成される。
【００１８】
現像装置２２は、トナーを感光体ドラム２５表面に付着するように電圧を印加し、感光体ドラム２５表面の静電潜像を現像してトナー画像２７を形成する。感光体表面に付着したトナー画像２７は、転写装置２３により、記録紙又は転写ベルト等２６へ転写される。転写しきれず、感光体ドラム２５表面に残ったトナーは、クリーニング装置２４により取り除かれる。帯電装置２１としては、ローラ型、ブレード型などの帯電部材を用いて感光体ドラム２５表面に帯電を行なう接触帯電方式が広く採用されている。
【００１９】
作像部１１は、感光体ドラム２５上のトナー画像を記録紙上に転写する動作を制御する（転写装置２３によりトナー画像を記録紙上に転写するときは、作像部１１は転写装置２３でもある）。定着部１２は、転写紙に転写された画像を定着させる。
【００２０】
操作部１４は、ユーザから各種の操作を受け付け、各種のメッセージをディスプレイ表示する。制御基板１８は、マイクロコンピュータを備え、画像形成装置１を集中的に制御する。そのＲＯＭ１５は、画像形成装置１の制御に用いる各種プログラム及び固定データを記憶保持している。Ｉ／Ｆ部は、外部とのインターフェイス（Ｉ／Ｆ）を制御している部分で、外部からの印字データ等の入出力データを制御する。
【００２１】
次に、帯電装置２１について説明する。
【００２２】
帯電装置２１の出力する帯電バイアス電圧は直流電圧のみでもよいが、一般的に直流電圧に対して交流電圧を重畳印加した電圧とされており、本画像形成装置１においても本方式を用いている。
【００２３】
この帯電方法は、感光体ドラム２５上を均一帯電するのに優れており、直流電圧に対して交流電圧を重畳印加することによって感光体ドラム２５上の局所的な電位ムラが解消され、感光体ドラム２５表面の帯電電位Ｖｄは、直流印加電圧値Ｖｄｃに均一に収束する。
【００２４】
ただし、この方式は、直流成分のみを帯電バイアス電圧として印加する場合に比べ、感光体ドラム２５に対する放電量が増えるために、感光体ドラム２５表面にＮＯｘ等の不純物が付着するフィルミングが発生しやすくなる。
【００２５】
そして、これをクリーニング装置２４で除去するため、感光体ドラム２５表面は摩耗によって削れるなどの表面劣化が促進されやすいという傾向があり、これに対処するため、帯電バイアス電圧の交流ピーク間電圧Ｖｐｐをできるだけ小さく抑え、帯電装置２１の帯電ローラが感光体ドラム２５に対して過剰に放電することを防ぐ必要がある。
【００２６】
また、交流ピーク間電圧Ｖｐｐと感光体ドラム２５に対する放電量との関係は、感光体ドラム２５表面の感光層の膜厚や、使用環境などによって異なるため常に一定ではない。例えば、帯電装置２１に同じピーク間電圧Ｖｐｐを印加しても、低温、低湿環境では帯電装置２１のインピーダンスが上昇するので感光体ドラム２５に対する放電量が少なく、逆にインピーダンスが低下する高温、多湿環境では感光体ドラム２５に対する放電量が多い。
【００２７】
さらに、使用環境が同じであっても、使用に伴って感光体ドラム２５表面が摩耗により削られてくると初期使用時に比べて感光体ドラム２５のインピーダンスが低下するので感光体ドラム２５に対する放電量が多くなる。
【００２８】
このため、ある交流帯電電圧を出力したときに、その使用状況下における交流帯電電流を検出し、この検出に基づいて、交流帯電電流の必要電流を出力するような制御を従来は行っていた。
【００２９】
図３は、従来の帯電装置２１の電源系統を示す回路図である。
【００３０】
すなわち、帯電装置２１には電源回路３４から電圧を印加する。この電源回路３４では、ＤＣ出力制御回路３１で所定の直流電圧を、ＡＣ出力制御回路３２で所定の交流電圧を生成し、この直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧を帯電装置２１に印加している。そして、交流電流検出回路３３は、この電源回路３４の出力する電流を検出する。そして、この検出電流に基づき前述のような制御を行なう。
【００３１】
この構成の場合は、浮遊容量（図３の符号Ｃ１）を介してしまうので、感光体ドラム２５に全ての交流帯電電流（電流Ｉａ＋Ｉｂ）が流れ込まず、帯電出力の経路の浮遊容量Ｃ１を経由して交流帯電電流の一部（電流Ｉｂ）が流れる為、感光体ドラム２５に流れる正しい電流（電流Ｉａ）を検出することはできなかった。
【００３２】
そして、浮遊容量Ｃ１に流れる交流帯電電流Ｉｂは、高電圧印加経路の長さ、周辺の板金の状況によりその大きさが異なる。また、交流電圧の大きさ、交流周波数によっても流れる電流が変化し無視できなくなることがある。
【００３３】
そこで、本実施形態では、帯電装置２１の電源系統を図４に示すような構成としている。なお、図４において、従来の図３と同様の構成については同一符号を用い、詳細な説明は省略する。
【００３４】
図４に示すように、本実施形態では、交流電流検出回路３３は、感光体ドラム２５のＧＮＤ（感光体ＧＮＤ）から画像形成装置１のＧＮＤ（装置ＧＮＤ）に流れる電流を検出するようにしている。これにより、交流電流検出回路３３は浮遊容量Ｃ１を流れる電流（電流Ｉｂ）を除外した現実に感光体ドラム２５に流れる電流（電流Ｉａ）を検出することができる。
【００３５】
なお、感光体ＧＮＤの電圧は、十分小さくなるように交流帯電電流検出回路３３の定数を考慮しており、感光体ＧＮＤの部分から浮遊容量Ｃ１へ交流帯電電流が極力流れ込まないようにしている。
【００３６】
次に、交流電流検出回路３３の検出結果に基づいて、制御基板１８のマイクロコンピュータが実行する制御について説明する。
【００３７】
図５は、かかる制御処理について説明するフローチャートである。交流帯電電流を流した場合に、交流帯電電流検出回路３３では、感光体ドラム２５に流れる交流帯電電流に比例した直流電圧が検出される。例えば、１ｍＡの交流電流が流れたときに、交流帯電電流検出回路３３ではＶの電圧が出力されるものとする。これは、交流帯電電流検出回路３３にあらかじめ設定してある。
【００３８】
交流帯電電流：Ｘを流したい場合、交流帯電電圧：Ａのときと（ステップＳ１のＹ）、交流帯電電圧：Ｂのとき（ステップＳ３のＹ）のそれぞれの交流帯電電流：ａ，ｂを交流帯電電流検出回路３３で検出する（ステップＳ２，Ｓ４）。
【００３９】
この関係より、電圧に対する電流の増加量が分かる。すなわち、電流の増加量：dＩは、
dＩ＝（ａ−ｂ）／（Ａ−Ｂ）
となる。
【００４０】
これより、交流帯電電流：Ｘを流したい場合の交流帯電電圧：Ｙは、
Ｙ＝Ａ＋（Ｘ−ａ）÷{（ａ−ｂ）／（Ａ−Ｂ）}
により求めることができる（演算手段）（ステップＳ５）。
【００４１】
この算出した交流帯電電圧：Ｙは、次回の交流帯電電圧の設定制御まで所定の記憶装置に保持する（記憶手段）（ステップＳ６）。そして、次回に画像形成装置１で画像形成を行なうときに用いられる。
【００４２】
すなわち、本画像形成装置１では、前述のように、帯電電圧として交流と直流の重畳バイアス電圧を用いているが、この重畳バイアス電圧のうちの交流帯電電圧については、交流帯電電流：Ｘを流したい場合の交流帯電電圧：Ｙを用いる。
【００４３】
よって、制御基板１８のマイクロコンピュータは、画像形成を実行する際には、ＡＣ出力制御回路３２で交流帯電電圧：Ｙを生成し、ＤＣ出力制御回路３１で生成した直流電圧と重畳して、帯電装置２１に供給する（制御手段）。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施の形態である画像形成装置の感光体回りの装置構成を示す概念図である。
【図２】本実施形態の画像形成装置の制御系のブロック図である。
【図３】従来の帯電装置の電源系統を示す回路図である。
【図４】本実施形態の帯電装置の電源系統を示す回路図である。
【図５】本実施形態の画像形成装置が実行する処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１  画像形成装置
２１  帯電装置
２５  感光体
【図１】
2006146051.tif 000003
【図２】
2006146051.tif 000004
【図３】
2006146051.tif 000005
【図４】
2006146051.tif 000006
【図５】
2006146051.tif 000007